暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方案初探

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摘要：當(dāng)今社會(huì)，國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略深入人心，各個(gè)行業(yè)都注重節(jié)約能耗的設(shè)計(jì)。暖通空調(diào)被人們廣泛的應(yīng)用，這就加大了暖通空調(diào)在能源上的消耗，如何對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)成為了空調(diào)工程師首要解決的問(wèn)題。本文先是分析了暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的意義，然后從幾個(gè)方面講解了暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的方案。 

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；方案  中圖分類(lèi)號(hào)：s611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：  目前我國(guó)能源消耗形勢(shì)很?chē)?yán)峻，能源消耗過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。這就需要我們實(shí)施節(jié)能的方案。而暖通空調(diào)由于需要大電源帶動(dòng)，所以產(chǎn)生了大量的能源消耗，這在建筑能源總消耗中占據(jù)了重要部分，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)情況對(duì)降低能耗起到了重大作用。下面先講一講暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的意義。  一、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的意義分析  我國(guó)是一個(gè)能源比較稀缺的國(guó)家，降低能源消耗是我國(guó)的一項(xiàng)基本政策，在暖通空調(diào)方面也需要做好節(jié)能措施。目前世界也面臨著生態(tài)環(huán)境遭到破壞、地球資源日益稀缺、人口膨脹的問(wèn)題。我國(guó)在暖通空調(diào)方面產(chǎn)生的能源消耗比重占總能源消耗比重的六分之一，按照這個(gè)速度，預(yù)計(jì)2014年將達(dá)到35%的比例。如果對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，等到2020年我國(guó)的暖通空調(diào)能源消耗將減少3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的水準(zhǔn)，在暖通空調(diào)的高峰負(fù)荷時(shí)段可以降低8000萬(wàn)kw左右的電量。  二、暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的方案分析  1、冷熱水系統(tǒng)方面的節(jié)能設(shè)計(jì)方案  暖通空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)，可以選擇閉式循環(huán)系統(tǒng)來(lái)降低能耗，這種系統(tǒng)不需要克服靜水壓力、水泵壓力，輸送能功率低，對(duì)暖通空調(diào)的設(shè)備和管道不具有很強(qiáng)的腐蝕作用，使暖通空調(diào)冷熱水系統(tǒng)使用壽命延長(zhǎng)。對(duì)于有些空調(diào)區(qū)需要全年冷水供應(yīng)的，有些空調(diào)區(qū)需要冷熱水全年交替供應(yīng)的，可以采用兩管式的分區(qū)制水系統(tǒng)，分區(qū)制水系統(tǒng)的熱水循環(huán)泵和冷凍水要分開(kāi)設(shè)置；當(dāng)暖通空調(diào)區(qū)需要冷熱水頻繁交替供應(yīng)的，可以使用四管式的分區(qū)制水系統(tǒng)。當(dāng)暖通空調(diào)可以滿足調(diào)節(jié)時(shí)，使冷凍水溫度有一個(gè)較高的供水溫度，提高制冷機(jī)器的蒸發(fā)溫度，這樣一來(lái)，暖通空調(diào)單位制冷所消耗的能源就會(huì)降低。通過(guò)加大冷凍水、供回水之間的溫度差，可以有效降低水泵流量，降低輸送時(shí)產(chǎn)生的能力消耗。當(dāng)暖通空調(diào)的冷凍水靜壓低于1mpa時(shí)，用一泵到頂?shù)姆椒ù尕Q向分區(qū)的方法，這樣不僅使暖通空調(diào)的運(yùn)行維護(hù)變得方便，也降低了分區(qū)增加了工程成本。當(dāng)暖通空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)有超過(guò)兩臺(tái)的水循環(huán)泵和冷水機(jī)組時(shí)，可以利用變流量系統(tǒng)。當(dāng)工程沒(méi)有很大的規(guī)模，各個(gè)環(huán)路壓力損失、負(fù)荷特性差距很小時(shí)，可以利用一次泵系統(tǒng)，供回水管要有旁通調(diào)節(jié)閥和旁通管，旁通調(diào)節(jié)閥要控制好壓差。當(dāng)冷熱水系統(tǒng)具有很強(qiáng)的阻力、很大的規(guī)模、壓力差超過(guò)50mpa時(shí)，可以采用二次泵系統(tǒng)，要想更好的節(jié)約能量消耗，還要采用變頻的調(diào)速泵。節(jié)能效果明顯。  2、風(fēng)系統(tǒng)方面的節(jié)能設(shè)計(jì)方案  暖通空調(diào)有不同的濕度、溫度、運(yùn)行時(shí)間方面的需求，這需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行區(qū)域分離。如果出現(xiàn)建筑物里的人員較多、有集中溫度管理控制、有集中濕度管理控制時(shí)，暖通空調(diào)的風(fēng)系統(tǒng)就要采用全空氣模式，取消風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的使用。暖通空調(diào)在風(fēng)系統(tǒng)方面的節(jié)能設(shè)計(jì)，在沒(méi)有特殊要求時(shí)可以采用單風(fēng)管來(lái)送風(fēng)。暖通空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)暖通空調(diào)區(qū)域要對(duì)溫度進(jìn)行分別控制，負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)、全年冷風(fēng)傳送需要采用變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)。變風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)控制流入房間風(fēng)量的大小來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行的能量消耗，降低暖通空調(diào)裝機(jī)容量。  3、冷卻水方面的節(jié)能設(shè)計(jì)方案  當(dāng)暖通空調(diào)所在區(qū)域沒(méi)有豐富水資源時(shí)，暖通空調(diào)不能采取直流式冷卻水系統(tǒng)，需要通過(guò)冷卻塔來(lái)降低循環(huán)水泵的能源消耗，當(dāng)冬天到來(lái)時(shí)還可以將冷卻塔當(dāng)成暖通空調(diào)的冷源設(shè)備。在進(jìn)行冷卻塔的設(shè)置時(shí)，需要保證冷卻塔有一個(gè)整潔的運(yùn)行環(huán)境，使冷卻塔可以進(jìn)行良好通風(fēng)。同時(shí)還要冷卻塔同高溫區(qū)隔離，來(lái)保證冷卻塔更好的冷卻效果。在并聯(lián)多臺(tái)冷卻塔時(shí)，可以使冷卻塔共用一個(gè)水橫槽或一個(gè)連通管，這樣一來(lái)，冷卻塔可以合理地、均衡地、進(jìn)行溢水和補(bǔ)水，防止了能源的浪費(fèi)。要保證連通管的管徑比總回水管的管徑略大，保持連通管和冷卻塔的出水管管頂相互連接。同時(shí)還要對(duì)暖通空調(diào)的冷水機(jī)組進(jìn)行冷卻水低溫保護(hù)，要想滿足這個(gè)條件，需要在冷卻塔回水管間、總供水管間安置一根聯(lián)通管，安裝兩通的調(diào)節(jié)閥或者三通的調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)。用出水溫度不同對(duì)風(fēng)機(jī)的啟停狀態(tài)加以控制，通過(guò)變頻調(diào)速控制方法，這樣都可以有效的節(jié)約電能。  4．暖通空調(diào)冷熱源的節(jié)能設(shè)計(jì)方案  暖通空調(diào)在選擇冷熱源時(shí)集中對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于冷水機(jī)組的選擇，需要考慮到當(dāng)?shù)氐哪茉磧r(jià)格政策、建筑的功能特征、建筑的規(guī)模大小、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保規(guī)定等等多方因素，在確定機(jī)組的過(guò)程中做到以下幾點(diǎn)：一是考慮附近的情況，查看是否存在工廠余熱、區(qū)域供熱、市場(chǎng)供熱，如果有就把它們當(dāng)成暖通空調(diào)的熱源。二是所在區(qū)域內(nèi)如果有熱力發(fā)電廠時(shí)，可以把熱電廠的余熱當(dāng)成暖通空調(diào)的熱源，對(duì)熱電廠的供冷技術(shù)加以利用。三是當(dāng)所在區(qū)域內(nèi)有充足的天然氣時(shí)，可以利用分布式聯(lián)供和燃?xì)庀到y(tǒng)，對(duì)天然氣和電力的峰值峰谷進(jìn)行消除，大大提高提高能源利用率。四是當(dāng)所在區(qū)域內(nèi)有較多的能源形式時(shí)，可以復(fù)合起來(lái)進(jìn)行使用。五是當(dāng)所在的暖通空調(diào)區(qū)域有地?zé)嵩?、水資源時(shí)，可以用水源泵進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的供熱和供冷。  5．制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)  制冷壓縮機(jī)作為暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，沒(méi)有節(jié)能式制冷壓縮機(jī)的使用，暖通空調(diào)的制冷系統(tǒng)就沒(méi)有高效節(jié)能的效果。制冷壓縮機(jī)的電機(jī)可以在很大程度上影響著暖通空調(diào)能源的消耗程度。暖通空調(diào)器中壓縮機(jī)電機(jī)能耗高，它的額定功率可以占到空調(diào)總功率90%，電機(jī)功率大小和電機(jī)效率之間有著密切的關(guān)系，而電流熱量損失并不隨電機(jī)功率成正比例，因此，大功率供電機(jī)要比小功率供電機(jī)的效率高，而同等功率的單相交流要比三相交流的電機(jī)效率低些。對(duì)于制冷式空調(diào)的壓縮機(jī)形式可以有多種，例如，離心式壓縮機(jī)的使用，它有不同的葉輪，可以在穩(wěn)定度的提高方面以及誘導(dǎo)流場(chǎng)控制氣動(dòng)方面進(jìn)行研究。對(duì)于漩渦式壓縮機(jī)的制冷設(shè)備，可以在中間補(bǔ)氣方面先做出一些研究。  總結(jié)：  隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，以及人們生活質(zhì)量的提高，暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)方案選擇得到人們的廣泛關(guān)注。通過(guò)冷卻水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、冷熱源、制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)這幾個(gè)方面進(jìn)行暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效降低暖通空調(diào)對(duì)能源的消耗，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。  作者簡(jiǎn)介；（作者姓名： 劉紅 性別 ：女籍貫：四川 出生年月 ：1967年4月，單位：新疆凱盛建材設(shè)計(jì)研究院  職稱 ：工程師  參考文獻(xiàn)：  [1]劉金平,吳嘯,郭靈兵.節(jié)流閥開(kāi)度對(duì)自復(fù)疊制冷循環(huán)冷凝蒸發(fā)器換熱性能影響的試驗(yàn)研究[j].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2011(08)  [2]湯永標(biāo).制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向[j].科技風(fēng),2010(09)  [3]侯士彬,康艷兵,趙盟,高海然.制冷空調(diào)領(lǐng)域cdm項(xiàng)目開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及潛力分析[j].制冷與空調(diào),2011(02)  [4]馬一太,成建宏,王洪利,田華,龔文謹(jǐn).我國(guó)制冷空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀與發(fā)展[j].制冷與空調(diào),2008(03)  [5]李弢,戴紅.淺析gb12021.2—2008《家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級(jí)》[j].制冷與空調(diào),2010(01)  [6]張宏亮,劉金平.家用變頻空調(diào)冷負(fù)荷分析與節(jié)能探討[j].暖通空調(diào),2007(03)  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用pdf形式查看。